Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, структура, исследование

Пояс астероидов — это область в Солнечной системе, которая находится между орбитами Марса и Юпитера. Существует большое количество космических объектов неправильной формы и малой массы. Другое название – главный пояс астероидов. Изучение этого региона Солнечной системы представляет значительный интерес для астрономов.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Общие сведения

На сегодняшний день известно более 300 тысяч различных астероидов. По мнению ученых, общее количество этих космических тел может превышать несколько миллионов. Они расположены на большом расстоянии друг от друга, поэтому еще ни один самолет не сталкивался с малыми телами в нашей планетной системе.

Общая масса пояса астероидов в Солнечной системе составляет 3400 квадриллионов тонн. Треть его приходится на самый крупный его объект — карликовую планету Церера.

Астероиды, находящиеся ближе к Солнцу, отражают больше солнечного света и содержат меньше воды. Температура их поверхности медленно повышается по мере приближения к центральной звезде Солнечной системы.

Где расположен пояс астероидов

Многие люди задаются вопросом, где находится главный пояс астероидов. Он находится между орбитами Марса и Юпитера. Радиус орбит этих космических тел колеблется от 2 до 3,37 астрономических единиц. Здесь находится более 93% всех малых космических тел. Некоторые из них могут быть несколько ближе или дальше этого предела.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Орбиты астероидов лежат в одной плоскости с Землей. Хотя бывают и исключения: например, орбита астероида Барселона наклонена более чем на 30 градусов. Ближайшие тела в поясе астероидов обращаются вокруг Солнца примерно за 3 года, хотя есть и другие, которым для этого требуется в два раза больше времени, поскольку они вращаются медленнее.

Структура пояса астероидов

Длина пояса астероидов составляет примерно одну астрономическую единицу. Все это пространство разделено астрономами на три зоны с разными характеристиками.

Внутреннее кольцо в районе Солнечной системы, где сосредоточено большинство астероидов, образовано ближайшими к Марсу небесными телами. Внешний пояс астероидов несколько ближе к Юпитеру.

Состав пояса

Пояс астероидов содержит около 200 малых космических тел, имеющих диаметр более 100 км. Еще около 1000 подобных объектов имеют диаметр более 15 километров.

Самые большие объекты пояса астероидов

Самый большой объект в поясе астероидов — Церера. Ее причисляют к карликовым планетам, вращающимся вокруг Солнца. Церера имеет диаметр 926 км и составляет около трети всей массы пояса астероидов. Интересно, что у Цереры есть мантия и каменистое ядро. Когда он приближается к Солнцу, он образует атмосферу, состоящую из водяного пара.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Серрера

Церера не видна невооруженным глазом, так как она отражает только 5 процентов солнечного света, падающего на ее поверхность.

Веста — второй по величине объект в рассматриваемой части Солнечной системы диаметром 526 км. Масса — около 9% всех астероидов. Поскольку Веста отражает около 42% солнечного света, попадающего на ее поверхность, ее можно увидеть невооруженным глазом даже без бинокля.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Веста

Еще один крупный астероид – Паллада. Диаметр 512 км. Осевой наклон этого объекта составляет 34 градуса, что необычно для таких космических тел.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Паллада

Еще один крупный астероид — Гигиея. Диаметр 431 км, масса около 3% всех астероидов. Из-за низкого альбедо (0,07) его невозможно увидеть невооруженным глазом.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Гигиена

Семейства и группы пояса астероидов

Все малые тела, вращающиеся вокруг Солнца, делятся на несколько больших классов.

  1. Класс C — темные углеродистые астероиды.
  2. Класс S — легкие космические тела, состоящие из кремния.
  3. Класс М — металлические предметы.

Есть тела более редких классов, но их присутствие в основном поясе ничтожно. Углеродистые тела класса С — самые распространенные объекты в поясе астероидов: на их долю приходится 75% всех малых космических тел. Их трудно обнаружить, поскольку они отражают небольшое количество света, исходящего от солнца.

Силикатные предметы иначе называют каменными. Они отражают намного больше солнечного света. Крупнейший астероид этого класса — Юнона диаметром 234 километра.

Доля космических объектов класса М составляет примерно 10% всех малых тел. На сегодняшний день ученые не могут точно назвать состав астероидов этого класса. Они отражают от 10 до 19 процентов солнечного света.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Около трети пояса астероидов Солнечной системы составляют семьи. Астрономы объединяют их по сходству в эксцентриситете, наклонении орбиты и так далее. Наиболее распространены семьи

  1. В семействе Flora около 800 комнатных предметов. Вероятно, он появился в результате удара около миллиона лет назад.
  2. В семейство Evnoma входят S-тела.
  3. Семья Коронис насчитывает 300 «жителей». Крупнейшие из них 2-8 Лакримосов.
  4. Семейство Эос находится примерно в 3 астрономических единицах от Земли. Включает около 4400 предметов.

Загадочный Фаэтон

Фаэтон — один из самых загадочных объектов во Вселенной. Согласно гипотезе, орбита этой планеты находилась между Марсом и Юпитером. По неизвестным причинам он распался или разрушился в результате космической катастрофы.

В 18 веке ученые — Боде и Тициус обнаружили, что расстояния всех известных в то время планет подчиняются особой закономерности, названной впоследствии правилом Тициуса-Боде. Он математически описывает расстояния между планетами в Солнечной системе. И в этой последовательности должна быть планета между Марсом и Юпитером.

Согласно этому правилу был открыт Уран. После этого начались поиски планеты, которых, по мнению ученых того времени, «не хватало». Вместо этого астрономы обнаружили карликовую планету Церера.

Если предположить, что Фаэтон когда-то был частью Солнечной системы, он должен весить около 3 квинтиллионов тонн (3×1018). Диаметр этого гипотетического объекта может варьироваться от 3,5 до 6,8 тыс км. Предположительно, планета должна находиться на расстоянии 2,8 астрономических единиц от центральной звезды Солнечной системы.

Гипотетические причины исчезновения планеты — гравитация Юпитера или активные процессы, происходящие внутри его ядра.

Происхождение пояса астероидов

Принято считать, что рассматриваемая часть Солнечной системы представляет собой скопление протопланетного вещества. Современные исследования говорят, что ни одна планета не может образоваться в районе между Марсом и Юпитером. Причиной этого является мощнейшее гравитационное воздействие планеты-гиганта.

Первые догадки о происхождении главного пояса астероидов стали появляться в начале 19 века. Астроном Ольберс предположил, что эти космические тела могли быть осколками Фаэтона. А закон Тициуса-Боде гласит, что между орбитами Юпитера и Марса обязательно должна быть еще одна планета.

Современная гипотеза происхождения малых небесных тел состоит в том, что они возникли в результате мощного притяжения Юпитера. На начальных этапах формирования планет на больших орбитах начали формироваться планетезимали. После соединения они образовали планеты.

Считается, что зародыш Юпитера формировался намного быстрее, чем планетезимали. В какой-то момент гравитация Юпитера предотвратила формирование единственной планеты из планетезималей. За счет их ускорения образовался основной пояс. В момент образования этих тел выделялось огромное количество энергии.

Планетезимали начали разрушаться примерно 4 или 4,5 миллиарда лет назад. Считается, что сегодня между орбитами Марса и Юпитера находится лишь одна тысячная часть вещества по сравнению с первоначальным количеством.

Обнаружение пояса астероидов

Первые поиски планеты между Марсом и Юпитером были начаты в 1787 астрономом Ф. Ксавером. В 1801 г астроном Дж. Пиацци открыл самую большую из малых планет — Цереру. До 1845 года было открыто всего 5 астероидов.

В конце 19 века астроном М. Вольф открыл метод астрофотографии (фотографирования неба с большой выдержкой). Астероиды оставили на снимках большой след. Это способствовало открытию главного пояса астероидов.

Современные исследования

С запуском космических аппаратов стало возможным детальное изучение малых космических объектов. Для этого их фотографируют с помощью космических зондов. Так что зонд NEAR Shoemaker был специально разработан для изучения небольших космических объектов. С его помощью удалось детально изучить орбиту малой планеты Эроса.

Пояс астероидов: основные характеристики, расположение, происхождение, строение, исследования

Зонд РЯДОМ с Шумейкером

Объект Итокава изучался с помощью японского прибора Хаябуса. Аппарат собрал частицы грунта с поверхности этого космического тела и отправил их на Землю.

Станция DAWN исследует главный пояс астероидов. Удалось получить около 70 тысяч качественных изображений объектов этой части Солнечной системы.

Пояс астероидов находится в Солнечной системе между орбитами Юпитера и Марса. В нем несколько сотен тысяч астероидных тел. Сегодня ученым известно, что это остатки протопланетной материи. Многочисленные мифы и догадки об этих космических телах наводят людей на мысль, что в этом поясе может находиться загадочная планета. Изучение этой области имеет большие перспективы, так как помогает обнаружить потенциальные угрозы земной цивилизации.

Оцените статью
kuzyeti.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector